一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，包括：導(dǎo)電基體、致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、金屬電極、封裝層、覆蓋層，所述導(dǎo)電基體前端頂面生長有致密二氧化鈦層，所述致密二氧化鈦層頂面涂抹有鈣鈦礦層，所述鈣鈦礦層頂面設(shè)置有空穴導(dǎo)電層，所述空穴導(dǎo)電層頂面設(shè)置有金屬電極，所述金屬電極頂面后端以及致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、金屬電極的末端均設(shè)置有封裝層，所述封裝層頂面設(shè)置有覆蓋層。本發(fā)明提供的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，最大程度的保證了密封性，覆蓋層采用耐腐蝕材料，最大程度保證的電池的耐老化性。
【專利說明】
一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，屬于封裝的太陽能電池技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]2013年6月以來，一種基于有機(jī)/無機(jī)復(fù)合鈣鈦礦材料(013冊3?匕乂3，其中X=Cl、1、Br)的全新太陽能電池引起人們的極大關(guān)注，相關(guān)工作被期刊Science評(píng)為2013年度國際十大科技進(jìn)展之一。這類新型的太陽能電池就是I丐鈦礦太陽能電池(Perovskite SolarCelIs，簡稱PSC)。
[0003]目前鈣鈦礦太陽能電池目前效率已經(jīng)突破21%，具有很光明的發(fā)展前途，但是由于鈣鈦礦材料本身的性質(zhì)對水氧敏感，導(dǎo)致暴露在空氣中的鈣鈦礦電池效率衰減很快，放置在空氣中一段時(shí)間后效率大幅下降，這就限制了鈣鈦礦電池發(fā)展，為了克服這一問題急需一種鈣鈦礦電池封裝工藝，能讓電池穩(wěn)定高效的工作。
[0004]為解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于解決電池封裝問題，整個(gè)封裝的鈣鈦礦太陽能電池是一種三明治結(jié)構(gòu)。鈣鈦礦電池采用刻蝕預(yù)留電極方式，封裝層采用熱封裝，最大程度的保證了密封性，覆蓋層采用耐腐蝕材料，最大程度保證的電池的耐老化性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]目的:為了克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的不足，本發(fā)明提供一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法。
[0006]技術(shù)方案:為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:
一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，包括:導(dǎo)電基體、致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、金屬電極、封裝層、覆蓋層，所述導(dǎo)電基體前端頂面生長有致密二氧化鈦層，所述致密二氧化鈦層頂面涂抹有鈣鈦礦層，所述鈣鈦礦層頂面設(shè)置有空穴導(dǎo)電層，所述空穴導(dǎo)電層頂面設(shè)置有金屬電極，所述金屬電極頂面后端以及致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、金屬電極的末端均設(shè)置有封裝層，所述封裝層頂面設(shè)置有覆蓋層。
[0007]還包括導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電基體后端頂面設(shè)置有導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電條采用金或銀的材質(zhì)，用于加強(qiáng)導(dǎo)電基體的導(dǎo)電效果。
[0008]作為優(yōu)選方案，所述導(dǎo)電基體采用FTO導(dǎo)電玻璃或ITO導(dǎo)電玻璃或?qū)щ奝ET。
[0009]作為優(yōu)選方案，所述鈣鈦礦層采用CH3NH3PbI3或CH3NH3PbClxI3-X或CH3NH3PbBr3t5
[0010]作為優(yōu)選方案，所述致密二氧化鈦層厚度為20-100nm。
[0011 ]作為優(yōu)選方案，所述空穴導(dǎo)電層采用Spiro-OMeTAD或N1x，空穴導(dǎo)電層厚度設(shè)置70_150nm。
[0012I作為優(yōu)選方案，所述金屬電極采用金或銀，金屬電極的厚度為70-100nm。
[0013]作為優(yōu)選方案，所述封裝層采用UV膠或沙林膜，封裝層的厚度為100-1000nm。
[0014]作為優(yōu)選方案，所述覆蓋層采用普通玻璃或者柔性薄膜材料，覆蓋層厚度0.2mm-5mm ο
[0015]—種封裝的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括如下步驟:
步驟一:1丐鈦礦電池制備，通過一步法或者兩步法制備；
步驟二:經(jīng)過步驟一后，在電池金屬電極面涂覆一層封裝層；
步驟三:經(jīng)過步驟二后，在封裝層表面覆蓋一層覆蓋層。
[0016]所述步驟一包括如下步驟:
Ia:在導(dǎo)電基體上制備致密二氧化鈦層；
Ib:在上述致密二氧化鈦層上制備鈣鈦礦層； lc:在上述鈣鈦層上制備空穴導(dǎo)電層；
Id:在上述空穴導(dǎo)電層和導(dǎo)電基體上分別制備一層金屬電極層和導(dǎo)電條。
[0017]有益效果:本發(fā)明提供的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池及其制備方法，采用三明治結(jié)構(gòu)的封裝電池，鈣鈦礦太陽能電池包含導(dǎo)電基體，致密二氧化鈦層，鈣鈦礦層，空穴導(dǎo)電層，金屬電極;封裝層鋪滿于金屬電極之上，避免了金屬電極與空氣的接觸，有效的保護(hù)金屬電極;覆蓋層采用普通玻璃，具有耐腐蝕作用，進(jìn)一步保證電池的穩(wěn)定性。
【附圖說明】
[0018]圖1為本發(fā)明的剖面示意圖；
圖2為本發(fā)明的俯視示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0019]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明作更進(jìn)一步的說明。
[0020]如圖1或2所示，一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，包括:導(dǎo)電基體1、致密二氧化鈦層
2、鈣鈦礦層3、空穴導(dǎo)電層4、金屬電極5、封裝層6、覆蓋層7，所述導(dǎo)電基體I前端頂面生長有致密二氧化鈦層2，所述致密二氧化鈦層2頂面涂抹有鈣鈦礦層4，所述鈣鈦礦層4頂面設(shè)置有空穴導(dǎo)電層4，所述空穴導(dǎo)電層4頂面設(shè)置有金屬電極5，所述金屬電極5頂面后端以及致密二氧化鈦層2、鈣鈦礦層3、空穴導(dǎo)電層4、金屬電極5的末端均設(shè)置有封裝層6，所述封裝層6頂面設(shè)置有覆蓋層7。
[0021]還包括導(dǎo)電條8，所述導(dǎo)電基體I后端頂面設(shè)置有導(dǎo)電條8，所述導(dǎo)電條8采用金或銀的材質(zhì)，用于加強(qiáng)導(dǎo)電基體I的導(dǎo)電效果。
[0022]—種封裝的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，包括如下步驟:
步驟一:1丐鈦礦電池制備，通過一步法或者兩步法制備；
步驟二:經(jīng)過步驟一后，在電池金屬電極面涂覆一層封裝層；
步驟三:經(jīng)過步驟二后，在封裝層表面覆蓋一層覆蓋層。
[0023]所述步驟一包括如下步驟:
Ia:在導(dǎo)電基體上制備致密二氧化鈦層；
Ib:在上述致密二氧化鈦層上制備鈣鈦礦層； lc:在上述鈣鈦層上制備空穴導(dǎo)電層；
Id:在上述空穴導(dǎo)電層和導(dǎo)電基體上分別制備一層金屬電極層和導(dǎo)電條。
[0024]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出:對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，包括:導(dǎo)電基體、金屬電極、致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、封裝層、覆蓋層，所述導(dǎo)電基體前端頂面生長有致密二氧化鈦層，所述致密二氧化鈦層頂面涂抹有鈣鈦礦層，所述鈣鈦礦層頂面設(shè)置有空穴導(dǎo)電層，所述空穴導(dǎo)電層頂面設(shè)置有金屬電極，其特征在于:所述金屬電極頂面后端以及致密二氧化鈦層、鈣鈦礦層、空穴導(dǎo)電層、金屬電極的末端均設(shè)置有封裝層，所述封裝層頂面設(shè)置有覆蓋層。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:還包括導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電基體后端頂面設(shè)置有導(dǎo)電條，所述導(dǎo)電條采用金或銀的材質(zhì)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:所述導(dǎo)電基體采用FTO導(dǎo)電玻璃。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:所述鈣鈦礦層采用 CH3NH3PbI3。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:所述封裝層采用UV膠或沙林膜。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:所述覆蓋層采用普通玻璃或者柔性薄膜材料。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池，其特征在于:所述覆蓋層厚度0.5mm-5mm08.根據(jù)權(quán)利要求1-7任意一項(xiàng)所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于:包括如下步驟: 步驟一:1丐鈦礦電池制備，通過一步法或者兩步法制備； 步驟二:經(jīng)過步驟一后，在電池金屬電極面涂覆一層封裝層； 步驟三:經(jīng)過步驟二后，在封裝層表面覆蓋一層覆蓋層。9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的一種封裝的鈣鈦礦太陽能電池的制備方法，其特征在于:所述步驟一包括如下步驟: la:在導(dǎo)電基體上制備致密二氧化鈦層； Ib:在上述致密二氧化鈦層上制備鈣鈦礦層； lc:在上述鈣鈦層上制備空穴導(dǎo)電層； Id:在上述空穴導(dǎo)電層和導(dǎo)電基體上分別制備一層金屬電極層和導(dǎo)電條。
【文檔編號(hào)】H01L51/44GK105957969SQ201610390294
【公開日】2016年9月21日
【申請日】2016年6月6日
【發(fā)明人】王鏡喆, 文貴華, 王爽, 張繼遠(yuǎn), 劉建國, 吳聰萍, 鄒志剛
【申請人】南京大學(xué)昆山創(chuàng)新研究院